Matemáticas y sensores contra el fuego: la idea española para detectar incendios

Todavía no ha terminado abril y España ya está ardiendo. Solo Asturias sufrió más de 250 incendios la última semana, con 2.000 hectáreas afectadas. Galicia, Cantabria y hasta León también han sufrido los estragos del fuego estos días. Detectar los focos en un bosque es un reto que dificulta la extinción al cien por cien. Con este problema en mente, un equipo de investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha desarrollado un modelo matemático que, apoyado por una red de sensores fabricados con Arduino, podrían advertir de la existencia de esta amenaza.

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Rocío P. Benavente

Establecer una red de sensores 'low cost' por el bosque para que midan factores como la temperatura, la humedad, el dióxido de carbono y la luz es sólo la parte final de este proyecto. La dificultad está en explicarle a una máquina cuándo está comenzando un incendio. "Hemos usado un sistema inteligente basado en reglas difusas", resume a Teknautas el investigador de la UPNA y autor principal del estudio publicado en 'Applied Soft Computing', Santiago García.

Otros investigadores españoles [PDF] ya propusieron en el pasado un sistema inteligente, basado en redes neuronales, para estimar el riesgo de incendios. "Funcionan como nuestro cerebro: les enseñas una serie de entradas y les explicas qué salida deben tener para cada una de ellas, añades unos ejemplos y el sistema aprende solo", aclara García. Se trata de una buena forma de generalizar problemas complejos, pero según el informático tiene la desventaja de que "al variar cualquier parte del sistema tienes que entrenar de nuevo la red neuronal".

Por este motivo, García optó por la generalización a partir de "sistemas difusos". ¿Cómo se le explica a un ordenador lo que es un puñadito o una pizca? El ser humano se expresa de forma vaga y la lógica difusa es la forma de 'enseñar' a un ordenador estos matices. "Cuando hablas con una persona no te da datos, si le preguntas a alguien cómo se hace un huevo frito te dirá que le echa un puñado de sal y un poquito de aceite, no 0,2 gramos de sal y 12 mL de aceite", comenta García.

¿Cuánto es mucho humo?

Freír un huevo se parece mucho a detectar incendios: lo mejor es preguntarle antes a un experto. El modelo matemático de García está basado en la información obtenida a partir de especialistas. "Si hay mucha luz, mucho humo y poca humedad es probable que haya un fuego; si hay mucha humedad, mucha luz pero no hay humo es poco probable que lo haya", son algunos ejemplos de las opiniones dadas por aquellas personas que entienden cómo funcionan los incendios. Los investigadores han traducido estos datos en un sistema de inferencia que 'sabe' lo que está pasando: "Con todo esto puedes conformar unas reglas matemáticas".

García ha publicado el código fuente de su modelo matemático para que cualquiera pueda utilizarlo. "Lo liberamos para que quien quiera usar este sistema para detectar fuegos forestales pueda hacerlo directamente", añade. Gracias a Arduino Mini, cuyo precio es de dos euros por unidad, se podría distribuir un montón de dispositivos por el bosque, con un GPS para saber dónde se inicia el incendio y una batería con un pequeño panel solar que garantice su durabilidad. "Es barato, se puede dejar en el campo y apenas consume energía", aunque habría que adaptar la red de sensores según la superficie a vigilar.